JPH0665698B2 - ポリオレフィン系樹脂発泡シートの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、押出発泡成形によるポリオレフィン系樹脂
発泡シートの製造方法に関し、特に気泡が微細密なポリ
オレフィン系樹脂発泡シートの製造方法に関する。

（ロ）従来の技術 従来、ポリオレフィン系樹脂の押出発泡成形時における
分解型発泡剤としては、無機系発泡剤の重炭酸ナトリウ
ム、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム、亜硝酸ア
ンモニウム、アジド化合物、硼水素化ナトリウム等およ
び有機系発泡剤の４−４′オキシビスベンゼンスルホニ
ルヒドラジド、ジニトロペンタメチレンテトラミン、ア
ゾジカルボンアミド、トリヒドラジノヒドラジン等を用
いられており、これらの発泡剤を原料樹脂と混合したの
ち、押出機へ供給して押出す方法が低発泡のポリオレフ
ィン系発泡シートを得る方法として知られている。これ
らのうち、重炭酸ナトリウムや重炭酸アンモニウムなど
の無機系二酸化炭素発生剤は比較的安価であるが押出し
機内で発泡温度に加熱した場合に分解が非常に緩慢に起
りガス発生量を調節することが困難である等の欠点を有
していた。このため前述した有機系発泡剤の使用が主流
となっている。

この点に関し、本発明者らは無機系二酸化炭素発生剤に
発泡助剤としての弱酸を組合せて分解を促進させると共
に、かかる分解の時期を調整するためにこれら双方又は
いずれか一方を融点40〜120℃のコーティング剤で被覆
して使用する提案をすでに行なっている（特公昭60−11
975号公報）。そして、かかる発泡剤を使用して押出発
泡することにより、従来製造が困難であった、表面平滑
性が良く気泡が微細密な低発泡のポリオレフィン系樹脂
発泡シートを効率良く製造することができる。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 この発明は上記知見をさらに発展させることによりなさ
れたものである。

すなわち、上記無機系二酸化炭素発生剤と酸とをコーテ
ィングして用いた発泡剤では、従来に比して気泡が微細
密な発泡シートが得られるが、さらに気泡を微細密にす
ることは発泡シート製品の品質（例えば外観や印刷性の
向上の点）から望ましい。

しかしてこの発明は、さらに気泡が微細密化された特殊
な表面光沢のある低発泡ポリオレフィン系樹脂発泡シー
トを効率良く製造する方法を提供しようとするものであ
る。

（ニ）問題点を解決するための手段 上記観点から、本発明者らは鋭意研究、検討を行なった
結果、上記コーティング剤被覆発泡剤の粒径を60メッシ
ュ以下に微細化して使用することにより、気泡が著しく
微細密化された低発泡シートが効率良く得られる事実を
見出し、この発明に到達した。

かくして、この発明によれば発泡剤を含むポリオレフィ
ン系樹脂を軟化点以上の温度で押出発泡させて発泡シー
トを製造する方法において、発泡剤として無機系二酸化
炭素発泡剤および弱酸とを組合せ使用し、これらの双方
又はいずれか一方を、融点40〜120℃のコーティング剤
５〜50重量％で被覆しかつ60メッシュ以下の粒度に微粒
化した粉末形態で上記ポリオレフィン系樹脂に添加使用
することを特徴とするポリオレフィン系樹脂発泡シート
の製造方法が提供される。

この発明におけるポリオレフィン系樹脂とは、エチレ
ン、プロピレン、ブテン、イソプレン、ペンテン等のオ
レフィンを重合または共重合して得られた熱可塑性樹脂
を示し、エチレン−酢酸ビニル、エチレン−アクリル酸
エチル等の共重合体のほか、アイオノマー等も含まれ
る。

この発明における無機系二酸化炭素発生剤としてはアル
カリ金属もしくはアルカリ土類金属の炭酸塩または重炭
酸塩のほか、炭酸アンモニウムおよび重炭酸アンモニウ
ムが挙げられる。このうち重炭酸ナトリウムを用いるの
が好ましい。またこれらは２種以上の混合物であっても
よい。これらはいずれも粉末として入手できる。

この発明に用いる弱酸としては、シュウ酸、マロン酸、
マレイン酸、フマール酸、コハク酸、イタコン酸、シト
ラコン酸、アジピン酸、ギ酸、酢酸、プロビオン酸、酪
酸、ステアリン酸、オレイン酸、カプリル酸、エナント
酸、カプロン酸、吉草酸、乳酸、酒石酸、クエン酸、フ
タル酸、安息香酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスル
ホン酸、クロル酢酸、ジグリコール酸等の有機酸、硼酸
等の無機酸および酸性酒石酸カリウム等の酸性塩が挙げ
られ、クエン酸を用いるのが好ましい。これらは２種以
上の混合物であってもよい。これらはいずれも粉末とし
て入手できる。

この発明に用いる融点40〜120℃を有するコーティング
剤としては、パラフィン類、ワックス類（例えばポリエ
チレンワックス）、植物油・動物油を含む多価アルコー
ルの脂肪酸エステル類（例えばグリセリンやエチレング
リコールのステアリン酸、オレイン酸およびモンタン酸
エステルならびにこれらの混合物）および脂肪酸アミド
類（例えば、硬化牛脂アミド、ステアリルアミド、パル
ミチルアミド、オレイルアミドおよびリノレインアミ
ド）が挙げられる。またこれ以外に前記した弱酸および
二酸化炭素発生剤と反応せざるものであり融点40〜120
℃を有するものが使用可能である。

本発明における、上記コーティング剤による発泡剤の被
覆方法としては、種々の方法があるが、二酸化炭素発生
剤と弱酸をそれぞれ乾燥した後、これら双方に、または
一方に上記コーティング剤を適量加え、加熱攪拌して被
覆し、冷却して得られた固形物を粉砕したものを使用す
るのが適している。また通常、双方を被覆して用いるの
が適している。

この際の粉砕は各々少なくとも60メッシュ以下の粒度迄
行なう必要がある。ここで60メッシュ以下とは少なくと
もタイラー規格の60メッシュふるいを通過する粒度を意
味する。通常80メッシュ以下の粒度とするのが好まし
い。ここで60メッシュの粒度よりも大きな粒度のものを
用いると気泡の微細化の向上が望めず適さない。

なお、この際粉砕して得られた被覆物を攪拌機に移し、
コーティング剤の融点近くまで攪拌しながら再加熱する
か、再被覆して発泡剤の被覆状態をできるだけ均一に調
整しておくことが好ましい。

また、上記被覆方法においてコーティング剤は、二酸化
炭素発生剤および弱酸のいずれに対してもそれぞれ５〜
50重量％、好ましくは10〜20重量％量使用される。ここ
で５重量％未満では、コーティングの量が不足する点で
適さず、50重量％を越えると気泡が粗大化してその均一
性が低下しまたコストの点で適さない。

このようにして得られたコーティング剤被覆二酸化炭素
発生剤及び／又はコーティング剤被覆弱酸はポリオレフ
ィン系樹脂原料に添加使用される。この際、二酸化炭素
発生剤と弱酸の添加比は3:1〜1:2とするのが適してお
り、ポリオレフィン系樹脂に対する添加量は0.2〜6.0wt
％程度が適している。

かかるポリオレフィン系樹脂組成物を通常の押出機を用
いた押出発泡成形に付すことにより、低発泡ポリオレフ
ィン系樹脂発泡シートが得られる。この際、ポリオレフ
ィン系樹脂組成物中には適宜他の添加剤、例えば、核
剤、充填剤、着色剤、難燃剤、紫外線の吸収剤等が添加
されていてもよい。

特に、充填剤として無機微粉末を30wt％で混合してもよ
い。これらには、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、カ
オリン、クレー、ケイソウ土、シリカ、アルミナ等があ
り、粒度は325メッシュパスのものが好ましい。また揮
発性発泡剤が併用されてもよい。

（ホ）作 用 コーティング剤の被覆により互いの接触を遮断せられた
二酸化炭素発生剤および弱酸は、常温では容易に反応し
ないが、ポリオレフィン樹脂が押出される際の温度にお
いてはコーティング剤が溶融して効率良く微細な二酸化
炭素の発泡を生じる。そして、これらコーティング剤被
覆物自体、60メッシュ以下に微粒化されポリオレフィン
系樹脂内に細かく分散されたものであるため、上記微細
な二酸化炭素の発生作用とも相俊って、極めて気泡微細
（例えば、表面気泡径0.2mm以下）な発泡を行なうよう
作用する。

したがって、得られた発泡シートは、表面に柔和な表面
艶があり、シート成形に、食品容器、包装容器になしう
るものである。

また、押出機スクリューと金型入口間に取り付けたスク
リーンの目詰りが少なくなり、スクリーン交換の回数が
少なくなる。

（ヘ）実施例 実施例１ 重炭酸ナトリウム（粉末）およびクエン酸（粉末）を充
分に乾燥させた後、それぞれ20wt％の硬化牛脂アミド
（融点98℃）を加え、それぞれ硬化牛脂アミドの融点以
上に加熱、攪拌して充分に混合し、冷却後、石ウスで粉
砕しこれを繰返して各々60メッシュパスの微粒化された
被覆物を得た。これらを各別に攪拌機に移し、硬化牛脂
アミドの融点近くまで攪拌しながら再加熱し、冷却して
60メッシュ以下の粒度の被覆重炭酸ナトリウムおよび被
覆クエン酸を得た。

ポリプロピレン樹脂（PP）100重量部、上記で得た硬化
牛脂アミド被覆重炭酸ナトリウム0.5重量部（重炭酸ナ
トリウムの純分として）および硬化牛脂アミド被覆クエ
ン酸0.5重量部（クエン酸の純分として）並びに核剤と
してのタルク0.8重量部を均一に混合し、通常の押出機
（口径90mmφ）に供給し、押出量55kg／時の割合で常法
に従って押出成形を行なった（200mmφの円型ダイ使
用）。

押出された円筒状の発泡体を切り開いた後に、発泡倍数
約1.8倍、平均厚さ0.82mm、幅400mmの気泡微細で表面平
滑な多孔性ポリプロピレンシートを得た。ここで表面の
平均気泡径を顕微鏡を用いて測定したところ、0.21mmで
あった。

実施例２ コーティング剤としてポリエチレンワックス（低分子量
ポリエチレン；軟化点約101℃）を用い、コーティング
量を各々30重量％とし、各発泡剤の量を0.7重量部と
し、かつ核剤としてエチレンビスアミド0.1重量部を用
いる以外、実施例１と同様な方法で押出成形を行なっ
た。この結果を第１表に示した。

実施例３ コーティング剤としてステアリン酸粗製品（融点約60
℃）20重量％を用い、かつクエン酸のみを被覆し、発泡
剤、核剤の量を少し変える以外、実施例１と同様にして
押出成形を行なった。なお、未被覆の重炭酸ナトリウム
は微粉末のままの形態でポリプロピレン樹脂に混合して
用いた。この結果を第１表に示した。

実施例４ コーティング剤として、モンタン酸エチレングリコール
エステルワックス（融点約71℃）20重量％を用い、粒度
を80メッシュ以下とし、発泡剤量を変化させかつ核剤を
除く以外、実施例１と同様な方法で押出成形を行なっ
た。この結果を第１表に示した。

実施例５ コーティング剤として、脂肪酸多価アルコールエステル
（融点約87℃）15重量％を用い発泡剤量を減少させる以
外、実施例１と同様な方法で押出成形を行なった。この
結果を第１表に示した。

実施例６ 基材樹脂としてのポリプロピレン樹脂の代わりにポリエ
チレン樹脂（PE）を用いる以外、実施例１と同様にして
押出成形を行なった。この結果を第１表に示した。

実施例７ 押出時に揮発性発泡剤ブタンを0.8重量部さらに混合供
給する以外、実施例２と同様な方法で押出成形を行なっ
た。この結果を第１表に示す。

比較例１〜４ 以下の条件のでの比較例を表１に併せて示した。

（比較例１） 重炭酸ナトリウムとクエン酸をコーティング処理なしで
直接添加使用し、実施例１に準じて押出発泡を行なっ
た。

（比較例２） 重炭酸ナトリウムとクエン酸を流動パラフィンでコーテ
ィングして実施例１に準じて押出発泡を行なった。

（比較例３） 重炭酸ナトリウム及びクエン酸に20％の硬化牛脂アミド
を加えてコーティングし、30メッシュパスに粉砕したも
のを使用し、実施例４に準じて押出発泡を行なった。

（比較例４） コーティング物の粒度を50メッシュパスとし、かつブタ
ン0.9重量部を併用して実施例１に準じて押出発泡を行
なった。

この結果も表１に示した。

このように、この発明の製造法によれば、気泡が微細密
な低発泡ポリプロピレン及びポリエチレンシートが効率
良く得られることが判る。

（ト）発明の効果 この発明の製造法によれば、従来製造困難であった気泡
が著しく微細密な低発泡（通常1.2〜３倍）ポリオレフ
ィン系樹脂シートを効率良く製造することができる。そ
して得られたシートは表面つやがよく表面平滑性もさら
に改善された高品質のものであり、印刷性等の点からも
有利である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発泡剤を含むポリオレフィン系樹脂を軟化
   点以上の温度で押出発泡させて発泡シートを製造する方
   法において、発泡剤として無機系二酸化炭素発生剤およ
   び弱酸とを組合せ使用し、これらの双方又はいずれか一
   方を、融点40〜120℃のコーティング剤５〜50重量％で
   被覆しかつ60メッシュ以下の粒度に微粒化した粉末形態
   で上記ポリオレフィン系樹脂に添加使用することを特徴
   とするポリオレフィン系樹脂発泡シートの製造方法。
2. 【請求項２】無機系二酸化炭素発生剤および弱酸が、重
   炭酸ナトリウムおよびクエン酸である特許請求の範囲第
   １項記載の製造方法。
3. 【請求項３】コーティング剤が、ワックス類、多価アル
   コールの樹脂酸エステル類、脂肪酸アミド類のいずれか
   である特許請求の範囲第１項記載の製造方法。